JP6477001B2 - 発光装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のA−A断面を示す図である。
基板10には、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックス(HTCC、LTCC)などの絶縁性の基板などを用いることができる。なかでも、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを利用したものが好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどが挙げられ、これらのセラミックス材料に、例えば、BTレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせても良い。
発光素子20は、基板10上に実装される。基板10への実装方法は特に限定されないが、実施形態1では、フリップチップ実装により発光素子20が基板10上に実装されるものとする。発光素子20には、いわゆる発光ダイオードを用いることが好ましい。なかでも、成長基板上にInN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InAlGaN等の窒化物半導体、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体による発光層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。
第1透光性部材40は、発光素子20の上面に接着材30を介して接着されている。
第2透光性部材50は、第1透光性部材40の上面に載置されている。第1透光性部材40の上面周縁は平面視において第2透光性部材50の下面周縁よりも内側に位置しているため、第2透光性部材50の側面が接着材30で覆われることを抑制することができる。つまりは、第2透光性部材50の側面が光反射性部材60で被覆されやすくなり、第2透光性部材50の側方を通過して光が抜け出ることが抑制される。したがって、第2透光性部材50の上面を発光装置100の発光面Xとした際に、発光する部分と発光しない部分とにおける輝度の差を明確にして見切り性の良い発光装置とすることができる。また、第2透光性部材50が蛍光体を有する場合などにおいては、色(波長)や輝度が異なる光が第2透光性部材50の上方と側方からそれぞれ取り出されることを防止して、色ムラや輝度ムラが発生することを防止することができる。
フィラーには、蛍光体や拡散材等を用いることができる。蛍光体としては、当該分野で公知のものを使用することができる。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)、ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CaO−Al2O3−SiO2)、ユウロピウムで賦活されたシリケート((Sr,Ba)2SiO4)などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光(例えば白色系)を出射する発光装置、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。特に、青色発光素子に組み合わせて白色発光させる蛍光体としては、青色で励起されて黄色のブロードな発光を示す蛍光体を用いることが好ましい。
接着材30は、発光素子20の上面から第2透光性部材50の下面まで第1透光性部材40の側面を覆いつつ延在して設けられる。これにより、発光素子20、第1透光性部材40、及び第2透光性部材50が互いに接着される。
第2透光性部材50は、その側面が光反射性部材60で被覆されていることが好ましい。さらに、光反射性部材60が発光素子20の側面まで延在して設けられ、発光素子20の側面が光反射性部材60で被覆されていることがより好ましい。これにより、発光素子20から横方向に出射される光を上方に効率的に取り出すことができる。すなわち、発光装置100の発光面Xを必要な部分のみに限定して、不要な方向への発光を制限し、光取り出し効率を向上させることができる。また、第2透光性部材50がフィラーを含有する場合には、第2透光性部材50の側方を通過して発光素子20からの出射光が抜け出ることが抑制されるため、色ムラや輝度ムラが発生することを防止することができる。
図2は、実施形態2に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のB−B断面を示す図である。
図3は、実施形態3に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のC−C断面を示す図である。
図4は、実施形態4に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のD−D断面を示す図である。
図5は、実施形態5に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のE−E断面を示す図である。
図6は、実施形態6に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のF−F断面を示す図である。
図7は、実施形態7に係る発光装置の模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のG−G断面を示す図である。
図8(a)から図8(f)は、実施形態1に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。以下、図8(a)から図8(f)を参照しつつ説明する。
まず、図8(a)に示すよう、基板10上に発光素子20を実装する。
次に、図8(b)に示すよう、発光素子20の上面に接着材30を配置する。
次に、図8(c)に示すよう、発光素子20の上面周縁よりも内側に下面周縁を平面視において位置させることができる形状を有した第1透光性部材40を準備し、第1透光性部材40の下面周縁が発光素子20の上面周縁よりも平面視において内側に位置するよう発光素子20の上面に接着材30を介して第1透光性部材40を配置する。
次に、図8(d)に示すよう、第1透光性部材40の上面に接着材30を配置する。
次に、図8(e)に示すよう、第1透光性部材40の上面に接着材30を介して第2透光性部材50を配置した後、接着材30を硬化する。すなわち、発光素子20と第1透光性部材40との間に配置された接着材30と、第1透光性部材40と第2透光性部材50との間に配置された接着材30と、を同時に硬化する。これにより、接着材30は、発光素子20の上面から第2透光性部材50の下面まで第1透光性部材40の側面を覆いつつ延在して設けられるとともに、基板10から離間して配置される。なお、第2透光性部材50の下面は、例えば、平面視において発光素子20と同一形状であるものとすることができる。また、第1透光性部材40の上面周縁は、例えば、第2透光性部材50の下面周縁よりも平面視において内側に位置させることができる。
次に、図8(f)に示すよう、第2透光性部材50の側面(好ましくは第2透光性部材50の側面及び発光素子20の側面)を覆うように光反射性部材60を設ける。
図9(a)から図9(d)は、実施形態5に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。以下、図9(a)から図9(d)を参照しつつ説明する。
まず、図9(a)に示すように、第1透光性部材40と第2透光性部材50とが一体である第3透光性部材80の集合体を準備する。
次に、図9(b)に示すよう、第3透光性部材80の集合体を個々の第3透光性部材80へと分割し、第1透光性部材40の下面周縁を発光素子20の上面周縁よりも平面視において内側に位置させることができる形状を有した複数の第3透光性部材80を得る。具体的には、第3透光性部材80の集合体を、刃幅t1のブレードなどで第1透光性部材40を切断した後、刃幅t2(刃幅t1>t2)のブレードなどで第2透光性部材50を切断することにより分割された第3透光性部材80を得る。
次に、図9(c)に示すよう、基板10上に発光素子20を実装した後、第3透光性部材80における第1透光性部材40の下面周縁が発光素子20の上面周縁よりも平面視において内側に位置するよう、第3透光性部材80における第1透光性部材40の下面を発光素子20の上面に接着材30を介して接合する。
次に、図9(d)に示すよう、第2透光性部材50の側面(好ましくは第2透光性部材50の側面及び発光素子20の側面)を覆うように光反射性部材60を設ける。
図10(a)から図10(d)は、実施形態6に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。以下、図10(a)から図10(d)を参照しつつ説明する。
まず、第1透光性部材40の上面に第2透光性部材50の下面が接合された第4透光性部材90の集合体を準備する。具体的には、図10(a)に示すよう、第1透光性部材40の集合体と第2透光性部材50の集合体とを準備し、互いに直接接合することにより第4透光性部材90の集合体とする。
次に、図10(b)に示すよう、第4透光性部材90の集合体を分割し、第4透光性部材90における第1透光性部材40の下面周縁が発光素子20の上面周縁よりも平面視において内側に位置させることができる形状を有した複数の第4透光性部材90を得る。具体的には、第4透光性部材90の集合体を、刃幅t1のブレードなどで第1透光性部材40を切断した後、刃幅t2(刃幅t1>t2)のブレードなどで第2透光性部材50を切断することにより分割された第4透光性部材90を得る。
次に、図10(c)に示すよう、第4透光性部材90における第1透光性部材40の下面周縁が発光素子20の上面周縁よりも平面視において内側に位置するよう、第4透光性部材90における第1透光性部材40の下面を発光素子20の上面に接着材30を介して接合する。
次に、図10(d)に示すよう、第2透光性部材50の側面(好ましくは第2透光性部材50の側面及び発光素子20の側面)を覆うように光反射性部材60を設ける。
20 発光素子
30 接着材
31 接着材
40 第1透光性部材
50 第2透光性部材
60 光反射性部材
71 接合部材
72 接合部材
80 第3透光性部材
90 第4透光性部材
100 発光装置
200 発光装置
300 発光装置
400 発光装置
500 発光装置
600 発光装置
X 発光面
t1 刃幅
t2 刃幅
Claims (12)
- 基板と、
前記基板上に実装された発光素子と、
前記発光素子の上面に接着材を介して接着された第1透光性部材と、
前記第1透光性部材の上面に載置された第2透光性部材と、
を備え、
前記第1透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも内側に位置し、
前記接着材は、前記発光素子の上面から前記第2透光性部材の下面まで前記第1透光性部材の側面を覆いつつ延在して設けられるとともに、前記基板から離間して配置され、
前記第2透光性部材はフィラーを有していることを特徴とする発光装置。 - 前記第1透光性部材の上面周縁は平面視において前記第2透光性部材の下面周縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記第2透光性部材の下面は平面視において前記発光素子と同一形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記第2透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記第2透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも外側に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記第1透光性部材と前記第2透光性部材とが別体であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1透光性部材と前記第2透光性部材とが前記接着材を介して接着されていることを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
- 前記第1透光性部材と前記第2透光性部材とが前記接着材とは別体の接着材を介して接着されていることを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
- 前記第1透光性部材と前記第2透光性部材とが一体であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1透光性部材はフィラーを有していることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第2透光性部材の側面を覆う光反射性部材を備えたことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記光反射性部材は、さらに前記発光素子の側面を覆っていることを特徴とする請求項11に記載の発光装置。
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